提示
仅供个人回顾参考
本质: 管理硬件资源
1 计算机系统概述
- 1 操作系统的基本概念
- 操作系统的概念
- 操作系统提供了使用这些资源的方式
- 计算机系统
- 硬件
- 操作系统
- 应用程序
- 用户
- 操作系统的特征
- 并发 concurrence
- 共享 sharing
- 互斥共享方式
- 同时访问方式
- 虚拟 virtual
- 异步 asynchronism
- 操作系统的目标和功能
- 操作系统作为计算机系统资源的管理者
- 处理机管理
- 存储器管理
- 文件管理
- 设备管理
- 操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口
- 命令接口
- 程序接口
- 操作系统实现对计算机资源的扩充
- 操作系统作为计算机系统资源的管理者
- 操作系统的概念
- 考点
- 选择题
- 2009 单处理机中并行
- 2010 操作系统提供给应用程序接口
- 2013 操作系统加载流程
- 2022 多道程序系统叙述
- 选择题
- 2 操作系统发展历程
- 手工操作阶段(无操作系统)
- 批处理阶段(操作系统开始出现)
- 单道批处理系统
- 自动性
- 顺序性
- 单道性
- 多道批处理系统
- 多道
- 宏观上并行
- 微观上串行
- 单道批处理系统
- 分时操作系统
- 同时性
- 交互性
- 独立性
- 及时性
- 实时操作系统
- 网络操作系统和分布式计算机系统
- 个人计算机操作系统
- 个人计算机操作系统
- 考点
- 选择题
- 2016 批处理系统辨析
- 2017 多道程序系统优点
- 2018 多任务操作系统辨析
- 选择题
- 3 操作系统运行环境
- 处理器运行模式
- 指令
- 特权指令
- 非特权指令
- 运行模式
- 用户态(目态)
- 核心态(管态,内核态)
- 时钟管理
- 中断机制
- 原语
- 系统控制的数据结构及处理
- 进程管理
- 存储器管理
- 设备管理
- 指令
- 中断和异常的概念
- 中断和异常的定义
- 中断和异常的分类
- 中断和异常的处理过程
- 系统调用
- 设备管理
- 文件管理
- 进程控制
- 内存管理
- 处理器运行模式
- 考点
- 选择题
- 2012 中断处理与子程序调用区别
- 2013 用户态切换到核心态过程
- 2014 用户态执行的指令
- 2015 处理外部中断,操作系统处理内容
- 2015 执行指令,用户态变为内核态(系统态)辨析
- 2016 中断或异常,辨析
- 2017 系统调用过程操作
- 2018 时钟中断,中断服务程序更新部分
- 2019 系统调用辨析
- 2020 操作系统完成的部分,中断过程
- 2021 内核态执行的命令
- 2022 cpu模式辨析
- 2022 操作系统的系统调用细节
- 选择题
- 4 操作系统结构
- 分层法
- 模块化
- 内聚性
- 耦合度
- 宏内核
- 微内核
- 外核
- 5 操作系统引导
- 引导过程
- 激活cpu
- 硬件自检
- 加载带有操作系统的硬件
- 加载主引导记录MBR
- 扫描硬盘分区表
- 加载分区引导记录PBR
- 加载启动管理器
- 加载操作系统
- 引导过程
- 6 虚拟机
- 虚拟机的基本概念
- 第一类虚拟机管理程序
- 第二类虚拟机管理程序
- 虚拟机的基本概念
- 考点
- 选择题
- 2022 操作系统初始化创建的内容
- 选择题
2 进程与线程
- 1 进程与线程
- 进程的概念和特征
- 进程的概念
- PCB是进程存在的唯一标志
- 进程的特征
- 动态性
- 并非性
- 独立性
- 异步性
- 进程的概念
- 进程的状态与转换
- 运行态
- 就绪态
- 阻塞态
- 创建态
- 终止态
- 进程的组成
- 进程控制块
- 程序段
- 数据段
- 进程控制
- 进程的创建
- 进程的终止
- 进程的阻塞和唤醒
- 进程的通信
- 共享存储
- 消息传递
- 管道通信
- 线程的多线程模型
- 线程的基本概念
- 线程与进程的比较
- 调度
- 并发性
- 拥有资源
- 独立性
- 系统开销
- 支持多处理系统
- 线程的属性
- 线程的状态与转换
- 线程的组织与控制
- 线程控制块
- 线程的创建
- 线程的终止
- 线程的实现方式
- 分类
- 用户级线程(User-Level Thread ULT)
- 内核级线程(Kernel-Level Thread KLT)
- 组合方式
- 分类
- 多线程模型
- 多对一模型
- 一对一模型
- 多对多模型
- 进程的概念和特征
- 考点
- 选择题
- 2010 创建进程过程
- 2010 进程优先级相关
- 2011 线程共享相关
- 2012 进程与线性辨析
- 2014 进程读磁盘操作完成后续操作
- 2014 管道通信辨析
- 2015 进程就绪状态转换
- 2018 进程阻塞
- 2019 进程唤醒事件
- 2019 线程辨析
- 2020 父进程与子进程辨析
- 2021 创建新进程步骤
- 2022 执行态与阻塞态变化
- 选择题
- 2 处理机调度
- 调度的概念
- 调度的层次
- 高级调度(作业调度)
- 中级调度(内存调度)
- 低级调度(进程调度)
- 三级调度的联系
- 作业调度为进程活动做准备
- 中级调度将暂时不运行的进程挂起
- 作业调度次数最少,中级调度次数略多,进程调度频率最高
- 进程调度是最基本的,不可或缺
- 调度的层次
- 调度的目标
- 算法性能
- CPU利用率
- 系统吞吐量
- 周转时间
- 等待时间
- 响应时间
- 算法性能
- 调度的实现
- 调度程序
- 排队器
- 分派器
- 上下文切换器
- 调度的时机,切换与过程
- 不能进行切换
- 在处理中断的过程中
- 进程在操作系统内核临界区中
- 需要完全屏蔽中断的原子操作过程中
- 应该进行进程调度与切换
- 调度条件无法继续执行运行时,非剥夺调度
- 中断处理结束,自陷处理结束后
- 不能进行切换
- 进程调度方式
- 非抢占调度方式
- 抢占调度方式(剥夺方式)
- 闲逛进程
- 两种线程的调度
- 用户级线程调度
- 内核级线程调度
- 调度程序
- 典型的调度算法
- 先来先服务(FCFS)调度算法
- 短作业优先(SJF)调度算法
- 优先级调度算法
- 高响应比优先调度算法
- 时间片轮转调度算法
- 多级队列调度算法
- 多级反馈队列调度算法
- 进程切换
- 上下文切换
- 挂起一个进程,保存cpu上下文,包括程序计数器和其他寄存器
- 更新PCB信息
- PCB移入到相应队列(就绪,某事件阻塞队列)
- 选择另一个进程执行,更新pcb
- 跳转到新进程PCB的程序计数器所指位置
- 恢复处理机上下文
- 上下文切换消耗
- 上下文切换与模式切换
- 模式切换: 用户态与内核态直接的切换
- 上下文: 只能发生在内核态
- 上下文切换
- 调度的概念
- 考点
- 选择题
- 2009 进程等待时间执行时间算法
- 2011 不会发生饥饿现象调度算法
- 2012 多道批处理作业时间
- 2012 多个就绪进程,处理机调度叙述
- 2013 进程优先设置
- 2014 不会饥饿现象的内容
- 2016 3个作业需要时间计算
- 2017 先来先服务,短作业优先,作业选中
- 2017 时间片进程调度叙述
- 2018 平均周转时间
- 2018 平均等待时间
- 2020 多级反馈队列调度算法考虑内容
- 2021 时间片轮转调度需要使用的组件
- 2021 给定优先级和时间,优先权抢占进程调度算法,判断调度次数
- 问答题
- 2016 只将某个值作为进程的优先数,饥饿现象发生原因
- 选择题
- 3 同步与互斥
- 同步与互斥基本概念
- 临界资源
- 同步
- 互斥
- 禁止进入临界区,同步机制遵循原则
- 空闲让进
- 忙则等待
- 有限等待
- 让权等待
- 禁止进入临界区,同步机制遵循原则
- 实现临界互斥的基本方法
- 软件实现方法
- 单标志法
- 双标志先检查
- 双标志后检查
- petersion's Algorithm
- 硬件实现方法
- 中断屏蔽方法
- 关中断
- 临界区
- 开中断
- 硬件指令方法
- 中断屏蔽方法
- 软件实现方法
- 互斥锁
- acquire()获得锁, release()释放锁
- 信号量
- 整形信号量
- 记录型信号量
- 利用信号量实现同步
- 利用信号量实现进程互斥
- 利用信号量实现前驱关系
- 分析进程同步和互斥问题的方法步骤
- 管程(monitor)
- 定义
- 组成
- 管程名称
- 局部于管程内部的共享数据结构
- 对数据结构进行操作的一组过程
- 对局部于管程内部的共享数据设置初始值的语句
- 组成
- 管程把共享资源操作封装起来
- 每次仅允许一个进程进入管程
- 条件变量
- x.wait x条件不满足,插入等待队列
- x.signal 唤醒x条件而阻塞的队列
- 定义
- 经典同步问题
- 生产者消费者问题
- 问题描述
- 问题分析
- 整理思路
- 信号量设置
- 读者写者问题
- 哲学家进餐问题
- 吸烟者问题
- 生产者消费者问题
- 同步与互斥基本概念
- 考点
- 选择题
- 2010 信号量中表示
- 2010 并发执行指定进程,各个进程产生的情况
- 2011 指令序列并发执行,值效果
- 2016 判断程序需要互斥执行部分
- 2016 锁机制中,test and lock指令,辨析
- 2016 管程辨析
- 2018 机器指令执行辨析
- 2018 管程辨析
- 2018 让权等待, swap,信号量,testAndSet指令
- 2020 临界区互斥机制
- 问答题
- 2009 信号量机制实现三个进程的同步与互斥活动,说明信号量含义
- 2011 添加信号量,PV(wait,signal)操作,实现互斥和同步,说明信号量含义,并赋值
- 2013 消费者生产者模型,添加信号量,PV(wait,signal)操作,说明信号量含义,并赋值
- 2015 多重消费者生产者模型,添加信号量,表明含义,和初值
- 2017 互斥场景,添加信号量,表明含义,和初值
- 2019 哲学家就餐,添加信号量,表明含义,和初值
- 2020 吸烟者问题,添加信号量,表明含义,和初值
- 2021 为什么必须互斥执行,辨析程序问题,是否可以使用开/关中断指令实现互斥
- 2022 吸烟者问题,添加信号量,表明含义,和初值
- 选择题
- 4 死锁
- 死锁的概念
- 死锁的定义
- 死锁产生的原因
- 系统资源的竞争
- 进程推进顺序非法
- 死锁产生的必要条件
- 互斥条件
- 不剥夺条件
- 请求并保持条件
- 循环等待条件
- 死锁的处理策略
- 死锁预防
- 避免死锁
- 死锁的检测及解除
- 死锁预防
- 破坏互斥条件
- 破坏不剥夺条件
- 破坏请求并保持条件
- 破坏循环等待条件
- 死锁避免
- 系统安全状态
- 银行家算法
- 数据结构描述
- 可利用资源向量 Available
- 最大需求矩阵 Max
- 分配矩阵 Allocation
- 银行家算法描述
- 安全性算法
- 安全性算法举例
- 银行家算法举例
- 数据结构描述
- 死锁检测和解除
- 资源分配图
- 请求边
- 分配边
- 死锁定理
- 死锁解除
- 资源剥夺法
- 撤销进程法
- 进程回退法
- 资源分配图
- 死锁的概念
- 考点
- 选择题
- 2009 发生死锁进程数判断
- 2011 指定的资源图,安全序列
- 2012 指定的资源图,安全序列
- 2013 银行家算法,辨析
- 2014 发生死锁设备数判断
- 2015 死锁避免,死锁检测辨析
- 2016 发生死锁进程数判断
- 2018 安全性检测算法结果
- 2019 死锁辨析
- 2020 安全性检测结果
- 2021 发生死锁资源数判断
- 2022 指定的资源图,安全序列
- 选择题
3 内存管理
- 1 内存管理概念
- 内存管理的基本原理和要求
- 功能
- 内存空间的分配与回收
- 地址转换
- 内存空间的扩充
- 内存共享
- 存储保护
- 程序的链接与装入
- 编译
- 链接
- 方式
- 静态链接
- 装入时动态链接
- 运行时动态链接
- 方式
- 装入
- 方式
- 绝对装入
- 可重定位装入
- 动态运行时装入
- 方式
- 逻辑地址与物理地址
- 进程的内存映像
- 要素
- 代码段
- 数据段
- 进程控制段(PCB)
- 堆
- 栈
- 要素
- 内存保护
- 设置上下限寄存器
- 重定位寄存器
- 内存共享
- 内存分配和回收
- 功能
- 覆盖与交换(不考)
- 覆盖
- 交换
- 连续分配管理方式
- 单一连续分配
- 固定分区分配
- 动态分区分配
- 首次适应(First Fit)算法
- 邻近适应(Next Fit)算法
- 最佳适应(Best Fit)算法
- 最坏适应(Worst Fit)算法
- 基本分页存储管理
- 分页存储几个基本概念
- 页面和页面大小
- 地址结构
- 页表
- 基本地址变化机构
- 具有快表的地址变换机构
- 两级页表
- 分页存储几个基本概念
- 基本分段存储管理
- 分段
- 段表
- 地址变换机构
- 段的共享与保护
- 段页式管理
- 内存管理的基本原理和要求
- 考点
- 选择题
- 2009 内存管理保护措施
- 2009 分段存储管理,地址与段号,最大段多少
- 2010 指定条件下,动态分区存储管理,最大空闲分区
- 2010 给定逻辑地址结构,空间大小,表项个数多少
- 2011 地址变换,逻辑地址转变为物理地址,阶段
- 2014 位图法管理分区空闲空间,位图,所需簇为多少个
- 2014 多级页表优点
- 2016 段表,进行地址转换
- 2017 最佳适应算法,空闲分区初始址和大小
- 2019 分段存储管理系统,共享段,辨析
- 2019 二级分页存储管理,页目录号,页号多少
- 2019 动态分区分配算法中,内存碎片容易产生辨析
- 2021 二级页表,分页系统,基址寄存器内容
- 问答题
- 2013 1 页大小多少字节,页表最大占用多少字节
- 2013 2 逻辑地址结构,页目录号和页表索引的表达式
- 2013 3 计算代码段对应的两个页表项的物理地址,页框好,起始物理地址
- 选择题
- 2 虚拟内存管理
- 虚拟内存概念
- 传统存储管理的方式特征
- 一次性
- 驻留性
- 局部性原理
- 时间局部性
- 空间局部性
- 虚拟存储器的定义和特征
- 多次性
- 对换性
- 虚拟性
- 虚拟内存技术的实现
- 实现方式
- 请求分页存储管理
- 请求分段存储管理
- 请求段页式存储管理
- 所需要支持
- 页表机制(段表机制)作为数据结构
- 中断机构,用户程序访问部分没有调入内存,则产生中断
- 地址变换机构,逻辑地址到物理地址的变换
- 实现方式
- 传统存储管理的方式特征
- 请求分页管理方式
- 页表机制
- 状态位
- 访问字段
- 修改位
- 外存地址
- 缺页中断机构
- 地址变化机构
- 页表机制
- 页框分配
- 驻留集大小
- 内存分配策略
- 固定分配局部置换
- 可变分配全局置换
- 可变分配局部置换
- 物理块调入算法
- 平均分配算法
- 按比例分配算法
- 优先权分配算法
- 调入页面的时机
- 预调页策略
- 请求调页策略
- 从何处调入页面
- 系统拥有足够的对话空间
- 系统缺少足够的对换区空间
- UNIX方式
- 如何调入页面
- 页面置换算法
- 最佳(OPT)置换算法
- 先进先出(FIFO)页面置换算法
- 最近最久未使用(LRU)置换算法
- 时钟clock置换算法
- 简单的clock算法
- 改进clock算法
- 抖动和工作集
- 抖动
- 工作集
- 内存映射文件(Memory-mapped files)
- 虚拟存储器性能影响因素
- 地址翻译
- 虚拟内存概念
- 考点
- 选择题
- 2011 缺页过程,操作系统处理
- 2011 抖动,措施
- 2012 虚拟存储器,辨析
- 2013 缺页,系统执行的操作
- 2014 虚实地址转换方式
- 2014 页面置换算法,出现belady异常现象,辨析
- 2016 算法淘汰次序,改进型时钟clock算法
- 2015 页面分配策略,页面置换策略组合使用辨析
- 2015 LRU算法,应淘汰的页号
- 2016 t时刻工作集
- 2019 页置换总次数
- 2020 影响平均访存时间因素
- 2021 地址变化后的物理地址,使用改进clock置换算法
- 2021 系统调用完成的操作辨析
- 2022 缺页异常,处理过程中的操作辨析
- 2022 系统缺页率,影响因素
- 问答题
- 2009 1 指定页框,有效位,三个虚拟地址访问,需要时间
- 2009 2 访问序列,指定虚地址,物理地址是多少
- 2010 1 逻辑地址对应页号多少
- 2010 2 FIFO置换算法,逻辑地址对应物理地址多少,时钟clock置换算法,逻辑地址对应物理地址
- 2012 1 虚拟页下,对应页框多少
- 2012 2 虚拟页下,对应页框号多少
- 2012 3 虚拟页下,对应页框号多少
- 2012 4 是否适用于时间局部性好的程序
- 2015 1 指定二级页表分页存储管理方式,页和页框大小各多少字节,虚拟地址空间大小多少页
- 2015 2 页目录项和页表4B, 进程页目录和页表占多少页
- 2015 3 虚地址进行地址转换共访问多少个二级页表
- 2017 1 机器指令代码占多少页
- 2017 2 页目录和页表中第几个表项
- 2017 3 进程P的状态会如何变化,cpu是否进入内核态
- 2018 1 页式虚拟存储管理方式,虚拟地址目录号,页表中对应号,中页内偏移号8,虚拟地址十六进制表示是什么
- 2018 2 保存进程的页目录起始地址,是物理地址还是虚拟地址,地址切换,是否发生变化,同一进程中线程切换时,是否会发生变化
- 2018 3 改进型clock置换算法,需要在页表项中设置什么字段
- 2020 1 二级页表请求分页存储管理方式,虚拟地址是多少,对应目录号和页号是什么,对应目录号,对应的物理地址是什么,目录号存放的页框好为A,则指定页表项的物理地址是什么
- 2020 2 虚拟地址空间区域是否必须连续,在物理地址空间上是否必须连续
- 2020 3 数组进行行遍历和按列进行遍历,哪种遍历方式局部性好
- 选择题
4 文件管理
- 1 文件系统基础
- 文件的基本概念
- 文件(File)
- 文件系统(File System)
- 文件的结构
- 数据项
- 基本数据项
- 组合数据项
- 记录
- 文件
- 数据项
- 文件控制块和索引结点
- 文件的属性
- 文件控制块
- 索引结点
- 磁盘索引结点
- 内存索引结点
- 文件的操作
- 基本操作
- 创建文件
- 写文件
- 读文件
- 重新定位文件
- 删除文件
- 截断文件
- 文件的打开与关闭
- 关联信息
- 文件指针
- 文件打开计数
- 文件磁盘位置
- 访问权限
- 关联信息
- 基本操作
- 文件保护
- 访问类型
- 访问控制
- 访问控制列表
- 精简访问列表
- 拥有者
- 组
- 其他
- 文件的逻辑结构
- 无结构文件(流式文件)
- 以字节Byte为单位,只能穷举方式搜索
- 有结构文件(记录式文件)
- 顺序文件
- 索引文件
- 索引顺序文件
- 直接文件或散列文件(Hash File)
- 无结构文件(流式文件)
- 文件的物理结构
- 连续分配
- 链接分配
- 隐式链接
- 显式链接
- 索引分配
- 索引存在太小无法支持大文件,太大增加了开销
- 链接方案
- 多层索引
- 混合索引
- 混合索引分配
- 直接地址
- 一次间接地址
- 多次间接地址
- 文件的基本概念
- 考点
- 选择题
- 2009 文件易扩展的结构
- 2010 单文件最大长度
- 2012 读取磁盘数据辨析
- 2013 删除文件操作,操作系统执行过程
- 2013 索引结点,直接地址和间接地址项,长度无关因素
- 2013 快速随机播放,性能最好的文件数据块组织方式
- 2014 文件首次打开,操作系统操作
- 2015 访问磁盘块个数计算
- 2017 文件权限位数,用户访问权限考察
- 2018 提高文件访问速度方式
- 2020 支持文件长度可变,随机访问磁盘存储空间,分配方式
- 2020 文件系统能创建的文件数量上限
- 问答题
- 2011 1 连续,链式,索引 数据组织块哪种符合场景,FCB描述字段设计
- 2011 2 快速查找文件,FCB 辨析集中存储, 文件数据块连续存储
- 2012 1 索引表项块好最少占多少字节,支持的单个文件最大长度多少字节
- 2012 2 计算可支持的最大长度是多少字节
- 2014 1 连续分配方式,指定场景下,访问多少次磁盘块
- 2014 2 每个磁盘块存放一条记录,和链接指针,访问多少次磁盘块;文件系统支持的最大长度是多少;
- 2016 1 指定目录树,顺序,及占用簇号,目录文件内容
- 2016 2 FAT每个表存放簇号,FAT最大长度多少字节;支持的文件长度最大是多少?
- 2016 3 按名存取,存放到FAT的哪个表项中
- 2016 4 目录及FAT已读入内存,访问指定位置,需要访问哪几个簇
- 2018 1 指定文件系统能支持最大文件长度是多少
- 2018 2 文件系统指定个数簇存放文件索引结点,指定场景下,最多存放多少个这样的图像文件
- 2018 3 两个指定大小文件,访问最后一个簇的簇号所需时间比较
- 2022 1 目录项内容
- 2022 2 占用磁盘号x的值是多少
- 2022 3 目录文件已在内存,将文件读入内存,磁盘块需要读多少个
- 2022 4 存取指定大小文件,存取需要使用索引结点哪几级间接地址项,说明理由
- 选择题
- 2 目录
- 目录的基本概念
- 目录结构
- 单级目录结构
- 两级目录结构
- 树型目录结构
- 无环图目录结构
- 目录的操作
- 搜索
- 创建文件
- 删除文件
- 创建目录
- 删除目录
- 移动目录
- 显示目录
- 修改目录
- *目录实现
- 线性列表
- 哈希表
- 文件共享
- 基于索引结点的共享方式(硬链接)
- 利用符号链实现文件共享(软链接)
- 考点
- 选择题
- 2010 工作目录目的
- 2009 硬链接,软链接 引用计数值
- 2017 硬链接,软链接 辨析
- 2020 进程共享, 叙述辨析
- 2021 删除文件,内核操作过程
- 选择题
- 3 文件系统
- 文件系统结构
- 提供高效和便捷的磁盘访问
- I/O控制
- 基本文件系统
- 文件组织模块
- 逻辑文件系统
- 文件系统布局
- 文件系统在磁盘中的结构
- 主引导记录
- 引导块
- 超级块
- 文件系统空闲块,位示图或指针链接形式
- 文件系统在内存中的结构
- 内存中的安装表(mount table)
- 内存中目录结构缓存包含最近访问目录的信息
- 整个系统的打开文件表
- 每个进程的打开文件表
- 文件系统在磁盘中的结构
- 外存空闲空间管理
- 文件系统的分区,通常被称为卷(volume)
- 概念
- 一个物理盘可以多个卷
- 卷提供服务前,必须进行初始化,划分好目录区,文件区,建立空闲空间管理表及存放卷信息的超级块
- 组成
- 空间(文件区)
- FCB的空间(目录区)
- 概念
- 空闲表法
- 空闲链表法
- 位示图法
- 成组链接法
- 文件系统的分区,通常被称为卷(volume)
- 虚拟文件系统(VFS)
- 四种对象类型
- 超级块对象: 表示一个已安装的特点文件系统
- 索引结点对象: 表示一个特定的文件
- 目录项对象: 表示一个特定的目录项
- 文件对象: 表示一个与进程相关已打开的文件
- 四种对象类型
- 分区和安装
- 文件系统结构
- 考点
- 选择题
- 2015 位图法,盘块号,块内字节序号计算
- 2019 空闲磁盘块的数据结构
- 选择题
5 输入/输出管理
- 1 I/O管理概述
- I/O设备
- 设备的分类
- 按信息交换分类
- 块设备
- 字符设备
- 传输速率分类
- 低速设备(键盘,鼠标)
- 中速设备(激光打印机)
- 高速设备(磁盘机,光盘机)
- 按信息交换分类
- I/O接口
- 设备控制器与cpu的接口
- 3类信号线,数据线,地址线,控制线
- 数据线常与数据寄存器,控制/状态寄存器相连
- 设备控制器与设备的接口
- I/O逻辑
- 设备控制器与cpu的接口
- I/O端口
- 设备控制器可被cpu直接访问的寄存器, 主要有三类
- 数据寄存器
- 状态寄存器
- 控制寄存器
- cpu与I/O端口通信,方法
- 独立编址
- 统一编址
- 设备控制器可被cpu直接访问的寄存器, 主要有三类
- 设备的分类
- I/O控制方式
- 程序直接控制方式
- 中断驱动方式
- DMA方式
- 特点
- 基本单位是数据块
- 所传送的数据,是从设备直接送入内存
- 仅在传送一个或多个数据块开始和结束时,cpu干预,整块数据传送是DMA控制器的控制下完成的
- 组成
- 命令/状态寄存器(CR)
- 内存地址寄存器(MAR)
- 数据寄存器(DR)
- 数据计时器(DC)
- 特点
- *通道控制方式
- I/O控制软件层次
- 用户层I/O软件
- 设备独立性软件
- 设备驱动程序
- 中断处理程序
- 应用程序I/O接口
- 字符设备接口
- 块设备接口: 数据存取和传输是以数据块为单位的设备
- 网络设备接口:网络I/O接口为网络套接字接口
- 阻塞/非阻塞I/O
- 阻塞:调用I/O操作就阻塞,等I/O操作完成
- 非阻塞:通常通过轮询方式查看I/O是否完成
- I/O设备
- 考点
- 选择题
- 2010 获得键盘输入程序辨析(命令解释程序,系统调用服务程序,中断处理程序,用户登录程序)
- 2011 磁盘I/O请求,系统正确处理流程
- 2012 I/O子系统层次组织排列
- 2013 计算磁盘的柱面号,磁头号,扇区号程序
- 2017从磁盘读到内存的操作顺序
- 选择题
- 2 设备独立性软件
- 与设备无关的软件
- 高速缓存与缓存区
- 磁盘高速缓存(Disk Cache)
- 缓存区(Buffer)
- 目的
- 缓和cpu和I/O设备不匹配的矛盾
- 减少cpu的中断频率,放宽cpu中断响应时间的限制
- 解决基本数据单元不匹配问题
- 提高cpu和I/O设备之间的并行性
- 实现方式
- 采用硬件缓存器(成本高)
- 采用缓存区(位于内存)
- 依据缓冲器个数分类
- 单缓冲
- 双缓冲
- 循环缓冲
- 缓存池
- 目的
- 高速缓存区与缓冲区对比
- 设备分配与回收
- 设备分配概述
- 设备特性分类
- 独占式使用设备
- 分时式共享使用设备
- 以spooling方式使用外部设备
- 设备特性分类
- 设备分配的数据结构
- 数据结构
- 设备控制表DCT
- 控制器控制表COCT
- 通道控制表CHCT
- 系统设备表SDT
- 数据结构
- 设备分配的策略
- 设备分配原则
- 充分发挥设备效率
- 避免进程死锁
- 程序与具体设备隔开
- 设备分配方式
- 静态分配
- 动态分配
- 设备分配算法
- 先请求先分配,优先级高者优先
- 设备分配原则
- 设备分配的安全性
- 安全分配方式
- 不安全分配方式
- 逻辑设备名到物理设备名的映射
- 两种方式设置路基设备表
- 整个系统重设置一张LUT
- 每个用户设置一张LUT
- 两种方式设置路基设备表
- 设备分配概述
- SPOOLing 技术,假脱机技术
- 输入井和输出井
- 输入缓冲区和输出缓冲区
- 输入进程和输出进程
- 设备驱动程序结构
- 每个设备驱动程序和操作系统接口不同;要求设备驱动程序与操作系统有相同或相近的接口
- 考点
- 选择题
- 2009 系统调用打开I/O设备,设备标识
- 2011 单缓冲,和双缓存读入并分析文件时间计算
- 2012 改善I/O性能方式
- 2013 单缓存,进程从外设读入并分析2个数据时间计算
- 2015 内存设置磁盘缓存区目的
- 2016 spooing 辨析
- 2020 设备独立性系统,辨析
- 2022 驱动程序叙述,辨析
- 选择题
- 3 磁盘和固定磁盘
- 磁盘
- 物理地址块由扇区数,磁道数和磁盘面数决定
- 磁盘地址: 柱面号+盘面号+扇区号
- 磁盘的管理
- 磁盘初始化
- 分区
- 引导块
- 坏块
- 磁盘调度算法
- 指标
- 寻找时间
- 旋转延迟时间
- 传输时间
- 调度算法
- 先来先服务(FCFS First Come First Served)
- 最短寻找时间优先(Shortest Seek Time First SSTF)
- 扫描SCAN算法(电梯调度算法)
- 循环扫描(Circular SCAN)算法
- 指标
- 固态磁盘
- 固态磁盘的特性
- 磨损均衡(Wear Leveling)
- 动态磨损均衡
- 静态磨损均衡
- 磁盘
- 考点
-
选择题
- 2009 电梯调度算法,磁道访问序列
- 2015 scan 调度方法,移动磁道数
- 2017 磁盘格式化工作内容
- 2017 指定簇,磁盘扇区,给指定文件大小分配的磁盘空间大小
- 2018 调度算法,不导致磁臂黏着
- 2021 寻道时间调度算法SSTF,磁头移动距离
-
问答题
- 2010 1 磁盘空闲状态的管理说明
- 2010 2 请求队列下,扇区点共需要多少时间,计算过程
- 2010 3 C-scan调度算法等比较
- 2019 1 磁盘容量计算
- 2019 2 SSTF 最短寻道时间优先,系统访问簇先后次序是什么
- 2019 3 簇号对应物理地址多少,簇号转成磁盘物理地址由I/O系统什么程序完成
- 2021 1 磁盘引道程序的执行顺序是什么
- 2021 2 制作启动盘,完成系统的安装,磁盘的物理格式化,逻辑格式化,对磁盘进行分区,正确的顺序是什么
- 2021 3 磁盘扇区划分和文件系统根目录建立分别是在哪个2中操作中完成的
-
